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Possível solução para reduzir as emissões de CO2

Química

Uma possível solução para reduzir as emissões de CO2 seria armazená-lo em salmoura subterrânea, gerando também energia geotérmica e metano como combustíveis.
No fundo oceânico existem imensos depósitos de salmoura rica em metano que podem tornar-se  uma solução para reduzir as emissões de gás carbônico
No fundo oceânico existem imensos depósitos de salmoura rica em metano que podem tornar-se uma solução para reduzir as emissões de gás carbônico
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O uso de combustíveis fósseis, como os derivados do petróleo, o carvão e o gás natural, para gerar energia têm produzido toneladas de gás carbônico (dióxido de carbono – CO2) que estão sendo lançadas na atmosfera. Por essa razão, o CO2 tornou-se o grande vilão da intensificação do efeito estufa, que leva ao aquecimento global do planeta, com consequências que podem ser devastadoras.

Assim, surge uma necessidade urgente de se reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera. Uma das alternativas seria a captação do CO2 liberado por indústrias e usinas de eletricidade e enterrá-lo no subsolo, processo conhecido como sequestro. No entanto, além de ser um processo muito caro, existe o problema de que, com o tempo, esse gás carbônico tende a subir pelos poros e fissuras do solo e escapar novamente para a atmosfera.

Uma possível solução para essa situação está sendo proposta por pesquisadores, como o professor de engenharia de petróleo e geossistemas na Universidade do Texas, em Austim, Steven L. Bryant, que dirige o Centro de Fronteiras de Segurança de Energia Subterrânea e é responsável por um programa de pesquisa financiado pela indústria que se concentra no armazenamento de CO2 geológico. Em seu artigo intitulado Uma solução integrada para o carbono” e publicado na revista Scientific American Brasil, nº 139, de dezembro de 2013, páginas 64-69, ele descreve uma dessas propostas que consiste basicamente em captar o CO2 emitido antes que ele vá para a atmosfera e dissolvê-lo em salmoura captada do subsolo, que posteriormente é devolvida para o fundo oceânico.

Isso é possível porque, quando o CO2 é dissolvido na água, ele torna o líquido mais denso, ao contrário do que ocorre com muitos gases. Com isso, o dióxido de carbono dissolvido na salmoura tenderia a afundar e não escaparia para a atmosfera, ficaria armazenado no subsolo de forma mais segura.

No entanto, a dissolução de gás carbônico em salmoura nas condições de temperatura e pressão ambientes demora muito tempo. Por isso, seria necessário perfurar um poço até a salmoura do subsolo que se encontra em altas temperaturas e sob pressões elevadas, transportá-la para a superfície, comprimi-la, injetar o CO2 e devolvê-la novamente para o subsolo.

O estabelecimento desse processo é muito caro e considerado inviável. Entretanto, uma ideia para resolver essa questão foi apontada pelo também professor de engenharia de petróleo da Universidade do Texas, em Austim, Gary Gope, que foi a de explorar o Golfo do México, que tem aquíferos profundos ricos em metano dissolvido. A solução consiste em extrair esse metano da salmoura, que é o principal componente do gás natural, e utilizá-lo para a geração de energia elétrica. Para se ter uma ideia, alguns cálculos já indicaram que a salmoura existente em subterrâneos na costa americana do Golfo do México é capaz de armazenar um sexto das emissões de gás carbônico produzidas pelos Estados Unidos e, ao mesmo tempo, pode atender também a um sexto da demanda de gás natural desse país.

Tubulação com gás natural (metano), petróleo e água
Tubulação com gás natural (metano), petróleo e água

Além disso, mais um aspecto poderia compensar os gastos: a menos de 64 km da superfície da Terra existe uma camada denominada magma, cuja temperatura é elevadíssima, podendo atingir 6000ºC. Assim, esses aquíferos são suficientemente quentes para tornar a salmoura captada do subsolo uma boa fonte de energia geotérmica. A energia geotérmica usada atualmente se baseia na captação do vapor gerado nos reservatórios profundos de água e vapor que até mesmo ferve em contato com o magma, por meio de tubos e canos apropriados. Esse vapor faz lâminas de uma turbina girar, e um gerador transforma a energia mecânica em elétrica.

Estação de usina geotérmica
Estação de usina geotérmica

Assim, a combinação em um único sistema desses três processos (armazenar CO2 no subsolo, extrair o metano da salmoura e obter aquecimento geotérmico dessa salmoura) torna-se um processo economicamente viável, pois é autossustentável.

Para entender melhor o funcionamento desse processo, que é um circuito fechado, veja o quadro a seguir:

Esquema de processo de dissolução de CO2 em salmoura subterrânea
Esquema de processo de dissolução de CO2 em salmoura subterrânea

1. A salmoura do subsolo profundo é captada. Graças à profundidade em que se encontra, ela está sob alta pressão e, por isso, a energia para trazê-la para a superfície é bem pequena;

2. Essa salmoura contém metano dissolvido, sendo que, ao chegar à superfície, a pressão diminui e parte desse gás sai da salmoura, passando a ser capturado e transportado por oleodutos para ser usado como fonte de energia (gás natural);

3. A salmoura vai para um trocador de calor, onde aquece um circuito de água, que é enviada para edificações próximas. Essa energia geotérmica pode ser usada para aquecer ambientes, águas de residências e em trocadores de calor que convertem ar quente em ar frio em aparelhos de ar-condicionado;

4. O CO2 é injetado na salmoura fria, o que faz com que mais metano saia dela e seja também conduzido pelos oleodutos, obtendo-se uma maior quantidade de gás natural;

5. A salmoura contendo o CO2 dissolvido e sob alta pressão é bombeada novamente para o subsolo de onde foi tirada, e o gás carbônico fica ali armazenado permanentemente.

Quando grandes volumes de líquidos são injetados no subsolo, há o perigo de haver terremotos. Porém, nesse processo, ao mesmo tempo que se injeta salmoura, também se retira salmoura, portanto, não há esse risco. É preciso também uma construção e operação bastante cuidadosas a fim de impedir vazamentos de metano.

Essas ideias ainda estão em desenvolvimento, mas se sabe que, para construir todo o aparato necessário para um sistema como esse, seriam necessários tempo e custos que poderiam ser repassados para os consumidores de eletricidade. Mas qualquer outra medida para significativamente reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera também demandaria grandes custos e tempo. Resta esperar para ver se realmente essa técnica de salmoura-sequestro funcionará na realidade assim como parece funcionar na teoria.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Possível solução para reduzir as emissões de CO2"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/possivel-solucao-para-reduzir-as-emissoes-co2.htm>. Acesso em 25 de novembro de 2017.

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